專利名稱：一種具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光掃描技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)
O
背景技術(shù)：
聲光偏轉(zhuǎn)器是一種利用聲光耦合作用使光束偏轉(zhuǎn)的衍射器件，其原理是由鍵合在聲光材料表面上的超聲壓電換能器產(chǎn)生超聲波，由于彈光效應(yīng)，在聲光晶體里形成體光柵從而使光束偏轉(zhuǎn)。其尋址速度達(dá)到微秒量級(jí)，其應(yīng)用主要受限于其掃描范圍小，而聲光偏轉(zhuǎn)器的掃描范圍由(1)式?jīng)Q定
權(quán)利要求
1.一種具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)器，其特征在于，聲光晶體表面的壓電層上有多個(gè)換能器電極，換能器電極由獨(dú)立的射頻信號(hào)源驅(qū)動(dòng)，射頻信號(hào)間的相位差可調(diào)節(jié)，聲光偏轉(zhuǎn)器工作在反常布拉格衍射模式，采用慢模入射光和相切條件以增加帶寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述壓電換能器陣列結(jié)構(gòu)是由多個(gè)金屬電極鍍?cè)谝黄矫娴膲弘妼由希鰤弘妼渝冊(cè)诘仉姌O層上，所述地電極層與聲光晶體之間通過鍵合層鍵合或焊接，所述金屬電極沿通光方向的長度和間隙相等，金屬電極的間隙與金屬電極中心距的比例范圍在1 20到3 10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述相鄰換能器金屬電極的中心距由(1)式估算，可采用小于(1)式所估算的值，s = f(1)Αχ其中，s是相鄰金屬電極的中心距，Λ。為中心頻率的超聲波長，Δ y為帶寬內(nèi)的超聲跟蹤方向變化范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述多個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)射頻信號(hào)源采用直接數(shù)字頻率合成器或采用DDS原理的數(shù)字電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述反常布拉格衍射模式是指入射光和衍射光的偏振態(tài)相互垂直，慢模入射是指入射光偏振態(tài)的折射率大于衍射光偏振態(tài)的折射率，相切條件是指帶寬內(nèi)某頻率下衍射光波失垂直超聲波失，滿足相切條件的頻率為極點(diǎn)頻率，極點(diǎn)頻率是指該頻率下衍射光波失量垂直于超聲波矢量，其計(jì)算公式見公式O)其中η。是ο光折射率，\是6光折射率，Qi是入射光與
軸夾角，δ是聲光材料的旋光率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述聲光材料采用二氧化碲，換能器產(chǎn)生的超聲波是沿二氧化碲軸傳播的慢切變波。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)器，其特征在于，所述壓電換能器金屬電極的片數(shù)為大于等于2的任意片數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種具有相控式換能器陣列的聲光偏轉(zhuǎn)器，聲光晶體表面的壓電層上有多個(gè)換能器電極，換能器電極由獨(dú)立的射頻信號(hào)源驅(qū)動(dòng)，射頻信號(hào)間的相位差可調(diào)節(jié)，聲光偏轉(zhuǎn)器工作在反常布拉格衍射模式，采用慢模入射光和相切條件以增加帶寬。通過采用反常布拉格衍射的相切條件減小超聲跟蹤所需要的跟蹤角范圍，進(jìn)而增大單片換能器電極的長度，提高聲光互作用長度，或減小所需要的換能器電極片數(shù)，減少系統(tǒng)復(fù)雜性。可廣泛應(yīng)用于顯微成像、激光顯示與記錄系統(tǒng)，激光加工，激光測(cè)控等應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G02F1/33GK102566193SQ20121001237
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者呂曉華, 周鎮(zhèn)喬, 曾紹群, 駱清銘 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)